Libro electrónico: La agroindustria de la caña de azúcar en el valle del río Cauca

Manejo integrado de las plagas de la caña de azúcar con énfasis en el control biológico

Introducción

Se estima que existen más de 1300 especies de insectos asociados al cultivo de la caña de azúcar como su fuente de alimentación (Box, 1953). Sin embargo, no todos ellos se constituyen en plagas de importancia económica para el cultivo; de hecho, y según las condiciones regionales, solo entre una y tres especies se presentan como una limitante seria de la producción. Al respecto, Bustillo (2013) menciona que 23 especies de insectos plaga han sido detectadas en las plantaciones de caña de azúcar en Colombia, y subraya que entre ellos los barrenadores del tallo Diatraea spp. (Lepidoptera: Crambidae) y el salivazo Aeneolamia varia (F.) (Hemiptera: Cercopidae) son las plagas de mayor importancia económica en los cultivos del valle del río Cauca, sin desconocer que otros insectos pueden, ocasionalmente, producir en ellos considerables pérdidas, como lo hacen el gusano cabrito, Caligo illioneous Butler  (Lepidoptera: Nymphalidae), la hormiga loca, Telchin licus (Drury) (Lepidoptera: Castniidae), que ha sido reportado en otras partes del país y podría llegar a invadir la región del valle del río Cauca. 

En Cenicaña no se efectúa selección de variedades de caña de azúcar por su resistencia a las plagas que la atacan, pero sí se ha investigado y propuesto diversas alternativas para regular las poblaciones de estos insectos, con énfasis en el control biológico. Prioritariamente, entre estas actividades se evalúan permanentemente las diversas variedades con respecto a su resistencia al ataque de Diatraea spp. (Echeverri et al. 2018) y el salivazo (Cuarán et al., 2012), y se monitorea permanentemente la respuesta de las variedades comerciales como de las promisorias frente a los diferentes insectos asociados al cultivo, para atender oportuna y eficazmente cualquier brote que represente pérdidas significativas al sector. Además, se trabaja en una metodología de evaluación del daño por Diatraea en condiciones de invernadero en las nuevas variedades, para caracterizar con mayor precisión su nivel de resistencia a los barrenadores e identificar los factores de resistencia a estas y a otras plagas, que puedan orientar a los mejoradores en sus procesos de cruzamiento y búsqueda de nuevas variedades (Echeverri-Rubiano et al., 2019; Echeverri-Rubiano et al., 2017).

La labor permanente que realiza el Centro para divulgar sus hallazgos en este sentido, y la constante capacitación de los agricultores para concienciarlos acerca de la importancia de realizar oportunamente las labores de muestreo y control de las diferentes plagas permitirá que estas no amenacen la sostenibilidad de la industria en el mediano y en el largo plazo. En esa misma dirección, este capítulo contiene información sobre un grupo seleccionado de plagas del cultivo, con énfasis en los barrenadores del tallo y los salivazos, además se incluye información relevante acerca de los picudos de la semilla, la hormiga loca, los defoliadores, el cucarrón de invierno y el barrenador gigante. En cada caso se analizan aspectos como su importancia económica, las alternativas de monitoreo y los métodos de control.

Figura 1. Larvas de Diatraea spp. A) D. saccharalis, B) D. indigenella, C) D. tabernella y D) D. busckella (Fotos L.A. Lastra). Larvas de Diatraea spp. A) D. saccharalis, B) D. indigenella, C) D. tabernella y D) D. busckella (Fotos L.A. Lastra).

Los barrenadores del tallo Diatraea spp. (Lepidoptera: Crambidae)

Importancia económica

Los barrenadores del tallo Diatraea (Lepidoptera: Crambidae) son las plagas más importantes del cultivo de la caña de azúcar en América (Vélez, 1997). Su impacto en la producción de caña se ha estimado, en las condiciones del valle del río Cauca en Colombia, en una reducción de peso de 0.83% por cada unidad porcentual de entrenudos barrenados y una pérdida adicional en concentración de azúcar de 0.26% por cada unidad porcentual de entrenudos barrenados (Vargas et al., 2015), lo que se traduciría en pérdidas de hasta 143 kilogramos de azúcar por cada unidad porcentual de daño y por hectárea, presumiendo una producción promedio de 120 toneladas de caña por hectárea y una concentración de azúcar del 11%. En el caso de los sistemas paneleros, Pinto (1990) estableció que por cada unidad porcentual de intensidad de infestación se pierden 105.4 kilogramos de panela por hectárea.     En los Estados Unidos, en donde existen al menos siete especies de Diatraea (Solis & Metz, 2016), el daño por D. saccharalis (F.) puede reducir hasta en un 28% la producción de caña en el estado de Luisiana (Hensley & Long, 1969) y entre 10% y 20% en Florida (Capinera, 2009). Por su parte, Rodríguez et al. (2012) señalan que en México los barrenadores del tallo, entre ellos Eoreuma loftini (Dyar) (Lepidoptera: Crambidae), el barrenador mexicano del arroz, se han constituido en plagas de importancia económica para las diferentes áreas cañeras del país, pues producen pérdidas que pueden llegar a reducir hasta en un 50% el rendimiento del cultivo.    Según Badilla (2002), en Centroamérica, y particularmente en el caso de Costa Rica, el daño por barrenadores en la caña de azúcar lo causan principalmente tres especies de Diatraea: D. tabernella Dyar, D. saccharalis y D. guatemalella Schaus. El mismo autor presume que el impacto por dichas plagas en este país puede llegar a representar hasta 199 kilogramos de azúcar menos por cada unidad porcentual de entrenudos barrenados.    En Brasil, Parra et al. (2010) han estimado que por cada unidad porcentual de entrenudos barrenados se pierde 1.14% de tonelaje de caña. Así, si se supone una producción promedio de 90 toneladas de caña por hectárea y una recuperación de azúcar del 12%, se tendría una merma de 123 kilogramos de azúcar por cada unidad porcentual de entrenudos barrenados. Los mismos autores calculan una reducción de 0.42% en la eficiencia de la extracción de azúcar y un 0.21% en la obtención de etanol, por el mismo concepto. Por su parte, el Centro de Investigación de la Caña de Azúcar del Ecuador (Cincae) señala que las pérdidas por D. saccharalis en dicho país pueden representar entre 0.4% y 1.1% de reducción del peso de la caña por cada 1% de entrenudos barrenados (Cincae, 2013).   En Colombia, se tiene registro de al menos ocho especies de Diatraea: D. albicrinella Box, D. busckella Dyar & Heinrich, D. centrella (Möschler), D. indigenella Dyar & Heinrich, D. lineolata (Walker), D. saccharalis, D. tabernella y una nueva especie en proceso de descripción encontrada en el departamento de Caquetá, Colombia; relegándose a D. rosa Heinrich y D. colombiana Box al estatus de sinónimos de D. busckella (Barrera et al., 2017; Solís & Metz, 2016). En el valle del río Cauca, D. saccharalis y D. indigenella han sido registradas por mucho tiempo atacando la caña de azúcar (Vargas et al., 2015a), pero en un brote de estas plagas entre los años 2013 y 2014 en las zonas norte y centro se detectó la presencia de D. tabernella y D. busckella (Figura 1) causando altos niveles de daño, y donde se observaron diferentes niveles de afectación por parte de los insectos benéficos utilizados en su control biológico, lo que conllevó a la  necesidad de plantear esquemas alternativos de manejo de la plaga, como la incorporación de nuevos enemigos naturales en la región como la avispa parasitoide de larvas Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) (Vargas et al., 2017).    

Figura 1. Larvas de Diatraea spp. A) D. saccharalis, B) D. indigenella, C) D. tabernella y D) D. busckella (Fotos L.A. Lastra).

Los barrenadores del género Diatraea son también comunes en los cultivos de maíz, sorgo, arroz y otras gramíneas, en los cuales su incidencia económica es variable, al igual que su preferencia por atacar ciertas partes de la planta en determinadas épocas y edad del cultivo. En el caso del agroecosistema arrocero de Colombia, la frecuencia y la intensidad del ataque de esta plaga ha ido aumentando en los últimos años, asociado posiblemente a la poca rotación de las plantaciones con cultivos de hoja ancha como la soya, al uso inadecuado de prácticas culturales y por la indiscriminada aplicación de insecticidas que han eliminado los enemigos naturales que regulan las poblaciones de este insecto (Pérez, comunicación personal6). 

 

En cuanto al maíz, el daño por los barrenadores Diatraea ha sido especialmente grave en el caso de D. grandiosella Dyar entre México y el sur de los Estados Unidos. La plaga ataca los tallos jóvenes, lo que causa pérdidas de población; ataca los tallos formados, lo que provoca su volcamiento; y ataca las mazorcas, lo cual se traduce en merma de su producción y de su calidad. El ataque de esta plaga en los tallos de maíz puede disminuir hasta el 29% de la producción; porcentaje que puede alcanzar un 75% cuando los barrenadores causan la caída de los tallos (Rice, 2012). De otra parte, este último autor plantea que la infestación de las mazorcas deteriora su calidad alimenticia debido al crecimiento en ellas de hongos saprófitos y la producción de aflatoxinas. En el caso de sorgo Rice (2012) señala que esta plaga puede generar pérdidas hasta de un 50%. Al respecto, Huang et al. (2006) informan que en Luisiana se pueden encontrar en un mismo campo de maíz tres especies de barrenadores: Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae), Diatraea grandiosella y D. saccharalis. Los mismos autores indican que desde que se adoptó comercialmente el cultivo de los maíces transformados genéticamente con la endotoxina de Bacillus thuringiensis (Bt) se logró controlar el complejo de barrenadores, y plantean la necesidad de establecer medidas adicionales de manejo para retardar el momento en que la plaga se vuelva resistente a este agente, más aún si se tiene en cuenta que D. saccharalis muestra una menor susceptibilidad que las otras dos especies. En el caso del maíz, estos materiales han sido implementado principalmente en países como Estados Unidos, Argentina y Colombia (Espinel et al., 2011; Fava et al., 2004; Huang et al., 2008; Rice, 2012); mientras que en caña de azúcar el primer registro de uso se tiene en Brasil (Cristofoletti et al., 2018).

 

Bioecología

El complejo de especies Diatraea se restringe hasta el momento al Nuevo Mundo, distribuido desde Estados Unidos hasta Argentina. Se estima que actualmente existen 41 especies de Diatraea, de las cuales la más extendida es D. saccharalis, pero algunas de índole local, según el país, representan también un problema para la producción, según el país (Vargas et al., 2015; Solís & Metz, 2016). Según Bustillo (2013), los adultos son polillas nocturnas, que durante el día reposan en el envés de las hojas (Figura 2). Las hembras pueden extender su periodo reproductivo por 3 o 4 días y ovipositan preferencialmente en el envés de las hojas entre 5 y 50 huevos. Una hembra puede llegar a depositar entre 250 y 500 huevos. Las larvas se alimentan de las yaguas de las hojas en sus primeros estados de desarrollo (I al III instar) y posteriormente penetran y barrenan el tallo, al cual por lo general ingresan por un solo punto, pero a veces salen y penetran el tallo por un nuevo sitio; es decir, la larva puede perforar varios agujeros de entrada por caña –barrenar más de un entrenudo–, pero dejará solo un orificio de salida y al completar su desarrollo larval lo reviste con hilos de seda y fibras de caña; para luego mudar por última vez antes de convertirse en pupa cerca al extremo del túnel, por donde la polilla emerge del tallo (Bustillo, 2013).

Figura 2. Adultos de Diatraea spp. A) D. saccharalis, B) D. indigenella, C) D. tabernella y D) D. busckella (Fotos L.A. Lastra)

El daño causado por Diatraea spp. se puede confundir con el que produce el barrenador menor Blastobasis graminea Adamski (Lepidoptera: Blastobasidae), que infesta los tallos de manera similar a las larvas de Diatraea. Sin embargo, debido al menor tamaño de B. graminea sus perforaciones son más pequeñas con galerías usualmente irregulares, a diferencia de Diatraea que tiende a hacerlas en línea recta; además, B. graminea barrena un máximo de dos entrenudos y Diatraea puede perforar más de dos. Cabe señalar, así mismo, que el daño de B. graminea se localiza por lo general en la zona del nudo y llega en la mayoría de los casos a perforar la yema (Cárdenas, 1984) (Figura 3).

Figura 3. Larva del barrenador Blastobasis graminea (Foto L.A. Lastra).

Cuando Diatraea spp., así como otros barrenadores, ataca cultivos jóvenes se presenta el síntoma denominado “corazón muerto”, que conlleva la muerte de la yema apical y del cual las plantaciones generalmente se recuperan si el daño no persiste por más de un mes y si no afecta la mayoría de las cepas (Gómez & Lastra, 1995). El ataque en plantaciones más desarrolladas se caracteriza por la destrucción interna de los haces vasculares del tallo, lo que afecta el flujo de nutrientes y fotosintatos y reduce, por tanto, el potencial productivo de la planta. Además, los orificios de entrada en el tallo permiten su colonización por hongos como Colletotrichum falcatum W, que causa un síntoma denominado muermo rojo o pudrición roja que propicia la invasión de plagas secundarias como los picudos de la semilla M. hemipterus (Bustillo, 2013), atraídos por la fermentación de las partes afectadas.

Sistemas de monitoreo de los barrenadores Diatraea

A pesar de que en el valle del río Cauca han aumentado las áreas cosechadas mecánicamente, a la fecha una importante fracción (34%) de ellas todavía se cosecha a mano y los tallos se apilan en el campo antes del alce en los trenes de caña. En estas circunstancias, el método más generalizado para evaluar el porcentaje de entrenudos barrenados es tomar una muestra de 100 tallos por lote al momento de la cosecha, cuando la caña se encuentra apilada en el suelo; esto se hace independientemente del área del lote, siempre y cuando los tallos se tomen bien distribuidos en el lote a evaluar y sean tomados al azar.

 

García et al. (2006) afirman que este muestreo tiene un porcentaje de confianza del 90% y un margen de error en la estimación del daño de ± 1% de entrenudos barrenados. Sin embargo, los agricultores pueden evaluar tempranamente el porcentaje de entrenudos barrenados durante el desarrollo del cultivo, especialmente en las variedades que Cenicaña ha identificado como susceptibles, esto con el objetivo de ajustar las prácticas de manejo. En todo caso, se considera que estas evaluaciones tempranas son complementarias a la que se realiza al momento de la cosecha, dados los cambios que ocurren de acuerdo con la fenología del cultivo y la variación en la estimación del daño a lo largo del ciclo de cultivo (Gómez & Vargas, 2014). El nivel de daño crítico que se ha definido para los barrenadores en la industria azucarera del valle del río Cauca en Colombia, como un nivel de daño económico nominal, está en el 2.5% de entrenudos barrenados, a partir del cual se plantean diferentes tipos de control al ciclo siguiente de cultivo, que involucran el uso de parasitoides de huevos y larvas (Vargas, 2015).

 

En Brasil también se evalúan en la etapa de cosecha los entrenudos barrenados, pero se toman cuatro puntos al azar por hectárea y en cada uno de ellos se eligen cinco tallos, para un total de 20 tallos por hectárea (García, 2014). El nivel de daño crítico se considera como el 3%, pero por encima del 9% se considera como inaceptable y lleva a una intervención con hongos entomopatógenos como Beauveria bassiana Bals., buscando un descenso rápido de la población del insecto. Al respecto, Hernández et al. (2012) informan que en Brasil B. bassiana (3.7 × 108 esporas por mililitro) muestra reducciones del daño por D. saccharalis hasta en 45%. García (2014), por su parte, consigna que el seguimiento de la plaga durante todo el ciclo de cultivo permite tomar oportunamente la decisión de liberar sus enemigos naturales. Al respecto, en el caso particular de Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae), parasitoide de larvas de diferentes especies de Diatraea, las liberaciones se hacen cuando en el campo se encuentran más de 10 larvas mayores que 1.5 cm en una hora/hombre de esfuerzo de muestreo (García, 2014).

 

En México, Rodríguez et al. (2012) mencionan que las evaluaciones de la plaga en campos de temprana edad se realizan hasta los tres meses desde cosecha, con base en la observación del síntoma de corazón muerto, para lo cual se eligen cinco sitios por hectárea, donde se analizan diez metros lineales en cada uno. En este caso el umbral de intervención se da cuando del total de tallos evaluados se detecta un 8% con el síntoma de corazón muerto. Además, en cañas de cosecha se toman 50 tallos por parcela, en los que se estima el porcentaje de entrenudos barrenados y se cuentan las larvas encontradas. El umbral de manejo se establece entonces cuando se detecta un 8% de entrenudos barrenados, o cuando se encuentran cuatro larvas del insecto. Sin embargo, los autores no especifican qué medidas de control se adoptan en cada caso de acuerdo con estos niveles críticos.

Métodos usados para el control de Diatraea

No siempre es posible encontrar información publicada acerca de los métodos de control utilizados contra Diatraea en el hemisferio occidental, pero en consultas efectuadas en diez países la mayoría de los programas de manejo incluyen el uso de parasitoides de huevos y de larvas (Cuadro 1). Adicionalmente, se tienen reportes de al menos seis países (Estados Unidos, México, Argentina, Cuba, Venezuela, Colombia y Brasil) donde se han detectado hongos entomopatógenos como Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) atacando larvas de diferentes especies de Diatraea en condiciones naturales, o que reportan evaluaciones de su patogenicidad en pruebas de laboratorio (Cardona & Soto, 2015; Hernández et al., 2012). Sin embargo, no se dispone de información suficiente acerca de la implementación comercial de alguna de estas cepas, ni de su forma de aplicación, ni sobre cómo se articulan a los programas de control biológico, con excepción de Brasil, en donde la empresa Biocontrol ofrece un producto comercial para el manejo de D. saccharalis denominado Bouveriz®, que se aplica a razón de 270 gramos/ha cuando las poblaciones de la plaga son altas, en combinación con las liberaciones de parasitoides de huevos y de larvas (Pinto, comunicación personal).

Parra et al. (2010) informan que en Brasil los parasitoides de larvas se han liberado hasta en 1.7 millones de hectáreas por año; pero según Pinto (comunicación personal, 2016), el incremento de los perjuicios por esta plaga en dicho país ha obligado a liberar estos parasitoides en cerca de 3.5 millones de hectáreas. Complementariamente, en áreas de mayor daño los parasitoides de huevos se han liberado en cerca de 150 mil hectáreas. Si se considera que los parasitoides de huevos y larvas son los bioinsumos más utilizados en Brasil para atacar la plaga y que los hongos entomopatógenos solo se usan para casos de daños muy graves, es dable suponer que las áreas aplicadas con estos productos pueden estar mostrando un aumento en los últimos años. 

Cuadro 1. Métodos de control de los barrenadores del tallo Diatraea en caña de azúcar en diferentes países de América (en orden alfabético).

[1] Ingeniero Agrónomo, PhD. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[2] Bióloga, MSc. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[3] Bióloga, Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[4] Ingeniero Agrónomo. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[5] Ingeniero Agrónomo, PhD. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia

[6] Cristo Rafael Pérez. Ingeniero Agrónomo. M.sc. profesional 1, Fedearroz. Sede Montería (Julio de 2016).

Notas al pie

[1] Ingeniero Agrónomo, PhD. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[2] Bióloga, MSc. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[3] Bióloga, Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[4] Ingeniero Agrónomo. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia.

[5] Ingeniero Agrónomo, PhD. Área de Entomología. Cenicaña, Cali, Colombia

[6] Cristo Rafael Pérez. Ingeniero Agrónomo. M.sc. profesional 1, Fedearroz. Sede Montería (Julio de 2016).